Ядрена енергетика - Всичко, което трябва да знаете !

Ядрената енергия се произвежда чрез процеса на ядрено делене
Ядрената енергия се произвежда чрез процеса на ядрено делене

Ядрена енергетика

Ядрената енергия се произвежда чрез процеса на ядрено делене, който включва разделяне на ядрата на тежки атоми като уран-235 (U-235) или плутоний-239 (Pu-239). Ето общ преглед на това как работи :


Ядрено делене : Ядреното делене е процес, при който ядрото на тежък атом, като уран или плутоний, се бомбардира от неутрон, което го кара да се раздели на по-малки ядра, както и да освободи допълнителни неутрони и голямо количество енергия под формата на топлина.

Контрол на реакцията : За да се запази процесът на делене под контрол, се използва система за контрол на реакцията. Обикновено материалите, абсорбиращи неутрони, като графит или бор, се поставят около реактора, за да регулират броя на неутроните и да поддържат верижната реакция на контролирано ниво.

Генериране на топлина : Енергията, освободена под формата на топлина по време на деленето, се използва за загряване на вода и производство на пара. Тази пара се насочва към турбина, която е свързана с генератор. Когато парата избутва лопатките на турбината, тя върти генератора, произвеждайки електричество.

Охлаждане : Ядрените реактори трябва да се охлаждат, за да се предотврати прегряване. Обикновено водата се използва като охлаждащ агент. Той абсорбира топлината, произведена от реакцията на делене и евакуира тази топлина чрез охладителна система.

Безопасност : Атомните електроцентрали са оборудвани с множество системи за безопасност, за да се предотвратят аварии и да се сведат до минимум рисковете в случай на инцидент. Това включва системи за аварийно охлаждане, системи за задържане на радиация в случай на изтичане и процедури за управление на радиоактивни отпадъци.

Управление на отпадъците : Важен аспект на ядрената енергия е управлението на радиоактивните отпадъци, произведени чрез процеса на делене. Тези отпадъци трябва да се съхраняват безопасно за изключително дълги периоди от време, за да се сведат до минимум рисковете за околната среда и общественото здраве.

В обобщение, ядрената енергия се произвежда чрез процеса на ядрено делене, който освобождава енергия под формата на топлина. След това тази топлина се превръща в електричество чрез система за генериране на пара и турбини.
Компонентите на атомна електроцентрала.
Компонентите на атомна електроцентрала.

Основните компоненти на атомната електроцентрала :

Ядрен реактор :
Ядреният реактор е сърцето на централата, където протичат реакциите на ядрено делене. Той съдържа ядрено гориво, като обогатен уран или плутоний, както и модератори и реакторни контроли за регулиране на ядрените реакции.

Парогенератор :
Парогенераторът е отговорен за превръщането на топлината, произведена от реактора, в пара. Състои се от няколко тръби, през които циркулира водата, загрята от реактора. Тази вода се трансформира в пара под високо налягане, която ще бъде насочена към турбината.

Парна турбина :
Парната турбина е свързана с парогенератора. Когато парата под високо налягане, произведена от парогенератора, влезе в турбината, тя върти лопатките на турбината. Това въртене преобразува топлинната енергия на парата в механична енергия.

Генератор :
Генераторът е свързан към турбината и преобразува механичната енергия, произведена от въртенето на турбината, в електрическа енергия. Работи на принципа на електромагнитната индукция.

Охладителна система :
Атомните електроцентрали са оборудвани с охладителни системи за отстраняване на топлината, произведена от реактора. Това може да включва охладителни кули, кръгове за охлаждаща вода, топлообменни системи и др.

Системи за сигурност :
Атомните електроцентрали са оборудвани с множество системи за безопасност, за да се предотвратят аварии и да се сведат до минимум рисковете в случай на инцидент. Това включва системи за управление на реактори, системи за аварийно охлаждане, системи за задържане на радиация в случай на теч и електрически резервни системи.

Система за контрол и наблюдение :
Атомните електроцентрали са оборудвани със сложни системи за контрол и мониторинг за непрекъснато наблюдение на работата на реактора, нивата на радиация, условията за безопасност и др.

Съхранение на ядрени отпадъци :
Атомните електроцентрали трябва да управляват радиоактивните отпадъци, произведени от процеса на ядрено делене. Това включва безопасно и сигурно съхранение на радиоактивни отпадъци в подходящи съоръжения.

Основни видове атомни електроцентрали :

Реактори с вода под налягане (PWR) :
Реакторите с вода под налягане са най-често срещаните видове реактори, използвани в атомните електроцентрали по целия свят. Те използват вода под налягане като охлаждащ и модериращ агент. Водата, загрята от реактора вътре в първичния контур, се поддържа под високо налягане, за да се предотврати кипенето. След това тази топлина се прехвърля във вторичен кръг чрез топлообменник за производство на пара, която задвижва турбина, свързана с генератор, произвеждащ електричество.

Реактори с кипяща вода (BWR) :
Реакторите с кипяща вода са подобни на реакторите с вода под налягане, но в този случай водата вътре в реактора се оставя да кипи в първичния кръг. Произведената пара се използва директно за завъртане на турбината, без да е необходим вторичен кръг. Тези реактори обикновено се използват в атомни електроцентрали, проектирани от General Electric.

Реактори с тежка вода (CANDU) :
Реакторите с тежка вода, известни още като канадски реактори с деутериев уран (CANDU), използват тежка вода (съдържаща водороден деутерий) като модератор и лека вода като охлаждащ агент. Те се използват главно в Канада и някои други страни. Тези реактори могат да използват естествен уран като гориво, което ги прави гъвкави по отношение на доставките на гориво.

Реактори на бързи неутрони (РБН) :
Реакторите на бързи неутрони използват бързи неутрони, а не топлинни неутрони, за да предизвикат реакции на делене в ядреното гориво. Те могат да използват различни видове гориво, включително уран и плутоний. Бързите реактори имат потенциала да произвеждат повече гориво, отколкото консумират, което ги прави привлекателни за дългосрочно производство на енергия и управление на ядрените отпадъци.

Реактори с разтопена сол (MSR) :
Реакторите с разтопена сол са нововъзникваща технология, която използва разтопени соли като гориво и като охлаждащ агент. Те предлагат потенциални ползи за безопасността и ефективността, както и възможност за използване на ядрени горива при по-високи концентрации, което би могло да намали количеството на произведените ядрени отпадъци.

Copyright © 2020-2024 instrumentic.info
contact@instrumentic.info
Горди сме да Ви предложим сайт без бисквитки без реклами.

Вашата финансова подкрепа е тази, която ни крепи.

Кликване !